新蛋白产业蓄势待发

波士顿咨询公司近期发布的市场数据显示,到2035年,替代蛋白市场规模有望达到2900亿美元,其中植物基制品的市场占比将达69%,其次是微生物发酵蛋白和细胞培育蛋白,将分别占到22%和9%。2019年以来,随着Beyond Meat上市,新蛋白产业开始受到创新企业和资本的关注。据业内估计,在2010—2020 年中,替代蛋白企业筹集了近60亿美元的投资。从2019年起,国内开始涌现出大批植物肉初创公司,传统食品企业开始寻求产业升级。与此同时,随着新蛋白行业的火热,一些问题也逐渐浮出水面。

优质蛋白质待开发

从20世纪60年代到21世纪30年代,全球植物蛋白和动物蛋白的人均需求量和年需求量都在显著增长。业内预计,30年后或将形成巨大的“蛋白质缺口”。在这种背景下,替代蛋白成为行业未来的发展趋势。其中,新型来源蛋白质的开发,如从藻类、酵母等单细胞生物中提取蛋白,具有重要的战略意义。此类蛋白生产效率高、生产原料来源广、需要的劳动力少、不受季节和气候的限制,食品工业应用前景广阔。目前,主要有四类替代蛋白,包括昆虫蛋白、微生物蛋白、细胞蛋白、植物蛋白。

昆虫蛋白,是以昆虫为原料,从其各个生长阶段的卵、幼虫、成虫、蛹、蛾中提取的蛋白质。由于昆虫数量多、繁殖快,且高蛋白、低脂肪,营养结构合理,肉质纤维少,又易于吸收,受到不少国家消费者的青睐。但主流群体对以昆虫为食接受度低且大规模生产技术尚未成熟。

微生物蛋白,是以工农业及石油废料人工培养微生物菌体,形成蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等混合物组成的细胞质团。由于微生物生长繁殖速率快,生产效率高,且农业废料、废气均可成为生产原料,来源广泛,在全球一定范围内得到认可,但目前同样未被主流群体所接受。

细胞蛋白,是用组织培养技术以动物干细胞培育而成,在培育中形成肌肉组织,与动物肌肉相仿并具有相同蛋白质特征。但目前细胞肉成本昂贵,且技术壁垒高,尚未真正推向市场。

植物蛋白,来源于植物,营养全面,易被人体消化吸收,具有多种生理保健功能。常见的豆类、谷类、薯类、坚果中均含有蛋白质,其中豆类尤其是大豆中的蛋白质含量高达40%。由于整体成本低、安全性强、易消化且对动物福利和环境副作用小,植物蛋白现已大量应用。

拟真度不足成最大短板

替代蛋白要和传统肉制品、豆制品形成抗衡,就必须具有独特的竞争力。而“好吃”是Z世代人群购买的第一动力,所以口味是新蛋白体验的基础,拟真程度可谓是行业发展最大的短板。

以人造肉产品为例。近年来,随着人造肉的发展,其口感体验有所改善,但仍无法与传统肉食相比。在尝试模仿肉类风味时,处理植物蛋白的异味和保持特殊部位的口感,给人造肉企业带来挑战。例如,在用植物蛋白配制食品时,通常会出现苦味、涩味等,且不能模仿咀嚼骨头、筋膜等特殊部位的口感,需要通过其他技术加以弥补。根据市场调研,产品的口感和豆腥味是导致客户流失的主要原因,提升口感是保证现有消费者持续食用的关键。专业人士认为,企业可以通过应用风味物质、黏结剂等对这一问题进行优化解决。

据了解,目前大多数企业采用椰子油作为脂肪的替代品。但由于其理化性质单一,在口感风味上难以与真实的动物油脂相媲美,企业正在寻求无动物脂肪的创新解决方案。

对于植物基产品在水解作用下会带有的苦味或豆腥味,北京工商大学李健教授认为,可采用活性炭吸附、环糊精包埋、加热处理、风味掩盖法等方法去除。同时,他也提出原料端的解决方案,即选择脂肪氧化酶缺失的新大豆品种。

黏结剂对形成肉质的口感十分重要。目前,国内对植物肉黏结剂的研究相对较少,有不少方向可以探索。如,研发能更好抑制热降解的新型黏合剂,以保持植物肉产品烹饪时的完整性。

总体而言,国内传统的素肉产品技术含量低,多以豆粉豆粕、大豆蛋白、小麦蛋白等为原料,通过挤压膨化方法进行简单加工,在某种程度上模仿肉制品味道或外形,但实际口感与肉制品相比有很大差距。国外人造肉产品多利用分子生物学、大分子物理等技术,将蛋白结构转换成肉类的纤维状结构,实现对动物肉的全真模拟,口感、气味跟真正的肉类制品相差无几。而由于国内人造肉行业起步晚,在开发过程中,产品调味、素肉结构及工业化设备等发展瓶颈亟待解决。

目前,国内相关企业主要通过与技术领先的企业合作及拥有自主研发能力两种模式来开发新品。第一种模式下,企业可以减少因技术复杂产生的大量研发投入,通过与其他企业进行技术合作,主要负责生产及销售,如与美国一家企业达成技术合作的百草味及金字火腿;另一种模式下,大力投资科研,自主研发人造肉配方,如初创企业星期零公司。目前,星期零公司已通过与国内多所高校联合,实现了以分子感官技术提升植物肉的口感。

新入局者掀起新浪潮

2021年,我国替代蛋白领域涌入了众多创新者。如成立于2020年的CellX公司,是一家细胞农业领域的创业公司。目前,该公司已初步研发出多款细胞肉产品,包括通过支架和3D生物打印生产的有结构的成块肉。预测显示,到2030年,基于细胞的肉类市场将达到1400亿美元。

据了解,南京的周子未来、上海的CellX和香港的Avant等国内细胞肉公司,在2021年分别获得数千万人民币融资。国外细胞肉领域颇有建树的公司包括Future Meat、Meatable、Aleph Farms、BlueNalu等。目前,国内外头部企业和初创企业大都聚焦于植物蛋白,且植物基产品的市场化较为明显,而细胞培养肉相对小众,大多仍处于实验室研发阶段。

蓝佳生物公司专注于开发天然蘑菇菌丝和精密发酵肉蛋白,是一家将不含动物细胞的真实肉蛋白质和单细胞蛋白质相结合的公司。该公司CEO表示,发酵肉具有成本低、安全性高、生长周期短等优势。

Yali Bio雅礼生物则专注于利用合成的植物性脂肪产品来解决植物基产品的口感问题,以减少对椰子油、棕榈油等产品的依赖,优化植物基产业。该公司创始人兼CEO陆玉麟表示,植物基市场在我国市场上渐火,但是由于口感和价格的问题尚未形成一定的市场。植物基企业通常使用椰子油和棕榈油作为动物脂肪的主要替代品,但这些替代品本身有很多问题。如用这两种油制成的植物肉在烹饪过程中油会从产品中渗出,导致肉质变干、口感变差,无法很好地取代动物油脂。目前市场上还没有好的解决方案。该公司的核心技术就是通过合成生物学和代谢工程,以菌种发酵的方式开发油脂产品,对不同市场和不同产品有针对性地开发不同菌株。

2021年,新蛋白行业迎来了一个令人振奋的消息,美国细胞肉公司Eat Just拿到了新加坡食品署(SFA)的批准,获准在当地出售细胞肉类产品。由此,新加坡成为全球第一个批准销售细胞肉的国家。

目前,我国尚未出台相关政策,但是相关研发工作正在加快。2020年5月全国两会期间,孙宝国院士提出要加大细胞培育肉的研发投入,并建立健全法律法规。

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